(57)【要約】    【課題】  ゴムストリップの巻回時の破断を防止しながら、ゴム部材内の空気溜まりを排気でき、タイヤユニフォミティーを向上する。    【解決手段】  ゴムストリップ３を、円筒状の被巻付け体４に、螺旋状に重ねて巻き付けるとともに、この巻き付けに先立ち、ゴムストリップ３に、ホーリング針３１を用いたホーリングにより、空気抜き用の複数の貫通孔３０をゴムストリップ３の長さ方向ｆに隔設する。ホーリング針３１は、その突き刺さり針部３１Ａの最大太さＤが０．３〜３．０ｍｍ、かつ貫通孔３０、３０の間の前記長さ方向ｆの穴中心間距離Ｐを５〜３０ｍｍとした。【選択図】  図４
2006218758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムストリップ供給装置から送られるゴムストリップを、円筒状の被巻付け体の取付面に、螺旋状に重ねて巻き付けるとともに、
前記巻き付けに先立ち、前記ゴムストリップに、ホーリング針を用いたホーリングにより、空気抜き用の複数の貫通孔をゴムストリップの長さ方向に隔設し、  かつ前記ホーリング針は、ゴムストリップに突き刺さる突き刺さり針部の最大太さＤが０．３〜３．０ｍｍ、かつ貫通孔の間の前記長さ方向の穴中心間距離Ｐを５〜３０ｍｍとしたことを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項２】
前記ホーリング針は、前記取付面に臨むゴムストリップの裏面側から表面側に向かって突き刺さることを特徴とする請求項１記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項３】
前記ホーリング針は、前記ゴムストリップに略直角に突き刺さることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項４】
前記貫通孔は、ゴムストリップ供給装置から送られるゴムストリップが、一時的にストレージされる貯留部の下流側で形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【請求項５】
前記貫通孔は、ゴムストリップを巻き付ける巻付け装置で形成されることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムストリップを螺旋状に重ねて巻き付けることによりタイヤ用ゴム部材を形成するタイヤ用ゴム部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでは、各部位における要求特性が異なるため、例えばトレッドゴム、サイドウォールゴム、クリンチゴム、ブレーカクッションゴム、インナーライナゴムなど、配合及び断面形状を違えた種々のゴム部材から構成されている。そして従来、このゴム部材には、それぞれゴム押出機等によって押出成形された所望断面形状の成形体が使用され、この成形体を生タイヤ成形工程において成形ドラム上等で一周巻きすることにより各ゴム部材が形成されている。
【０００３】
これに対して近年、図９に例示するように、テープ状のゴムストリップａを螺旋状に重ねて巻き付けることにより、所望の断面形状に近いストリップ巻付け体ｂをゴム部材ｃとして成形ドラム上等に直接形成する所謂ストリップワインド方式が提案されている。同図には、ゴム部材ｃがトレッドゴムである場合を例示している。この方式では、大型のゴム押出機が不要となり、かつゴム部材用の成形体を中間在庫として保管する必要がなくなるため、省スペース化を図ることができるなど、多品種少量生産の傾向が強いタイヤにとって大きなメリットを具えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし前記ストリップワインド方式では、巻き付けに要する時間が長くなる。そのため、ゴムストリップａを厚肉化し、巻き付け回数を減じることが要望されている。特にゴム量の多い重荷重用タイヤ等では、生産性向上のために、前記要望はより強い。
【０００５】
しかしゴムストリップａの厚肉化は、ゴムストリップａ、ａ間の段差を増大させるため、ゴム部材ｃ内に空気溜まりが発生しやすくなる。この空気溜まりは、加硫成型時に抜けにくくゴム流れを不均一化し、タイヤのユニフォミティーを悪化させる傾向を招く。
【０００６】
そこで本発明は、ゴムストリップの巻き付けに先立ち、このゴムストリップに、空気抜き用の貫通孔を所定の大きさかつ間隔で形成することを基本として、巻回に際してのゴムストリップの破断を防止しながら、ゴム部材内の空気溜まりを加硫成型時に容易に排気することが可能となり、タイヤユニフォミティーを向上しうるタイヤ用ゴム部材の製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
なお空気抜き用の貫通孔を形成するホーリング装置として、次の特許文献１、２等がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−３０１６２６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５４５７９号公報
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、ゴムストリップ供給装置から送られるゴムストリップを、円筒状の被巻付け体の取付面に、螺旋状に重ねて巻き付けるとともに、
前記巻き付けに先立ち、前記ゴムストリップに、ホーリング針を用いたホーリングにより、空気抜き用の複数の貫通孔をゴムストリップの長さ方向に隔設し、  かつ前記ホーリング針は、ゴムストリップに突き刺さる突き刺さり針部の最大太さＤが０．３〜３．０ｍｍ、かつ貫通孔の間の前記長さ方向の穴中心間距離Ｐを５〜３０ｍｍとしたことを特徴としている。
【００１０】
又請求項２の発明では、前記ホーリング針は、前記取付面に臨むゴムストリップの裏面側から表面側に向かって突き刺さることを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記ホーリング針は、前記ゴムストリップに略直角に突き刺さることを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記貫通孔は、ゴムストリップ供給装置から送られるゴムストリップが、一時的にストレージされる貯留部の下流側で形成されることを特徴としている。
又請求項５の発明では、前記貫通孔は、ゴムストリップを巻き付ける巻付け装置で形成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、ゴムストリップの巻き付けに先立ち、このゴムストリップに、空気抜き用の複数の貫通孔を形成するとともに、この貫通孔の大きさ、及び穴中心間距離Ｐを特定している。そのため、巻回工程におけるゴムストリップの破断を防止しながら、ゴム部材内の空気溜まりを、加硫成型時に容易に排気することが可能となり、タイヤユニフォミティーを向上しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明のタイヤ用ゴム部材の製造方法を実施しうるゴム部材製造装置の一例を概念的に示す側面図である。
【００１３】
本発明のタイヤ用ゴム部材の製造方法は、図１に示すように、ゴムストリップ供給装置２から送られるゴムストリップ３を、円筒状の被巻付け体４の取付面Ｓに、螺旋状に重ねて巻き付けし、これによって形成されるストリップ巻付体５（図８に示す）を用いてタイヤ用ゴム部材を形成する方法である。なお図８には、前記被巻付け体４がタイヤ形成用の円筒状フォーマ６であり、その外表面である取付面Ｓ上に、ゴムストリップ３を巻回することによりトレッドゴム用のストリップ巻付体５を形成する場合を例示している。
【００１４】
次に、ゴム部材製造装置１は、ゴムストリップ供給装置２と、回転自在に支持される前記円筒状のフォーマ６と、前記ゴムストリップ供給装置２から搬送装置９を経て送られるゴムストリップ３を前記フォーマ６上で螺旋状に巻き付ける巻付け装置１０とを含んで構成される。
【００１５】
前記ゴムストリップ供給装置２は、本例では、周知構造のローラヘッドゴム押出機１１であって、その前端のカレンダロール部からゴムストリップ３を連続的に押し出す。なおゴムストリップ３のサイズは特に規制されないが、巾１５〜３０ｍｍ、厚さ０．５〜１．５ｍｍの範囲のものが一般的である。
【００１６】
前記搬送装置９は、本例では、複数のローラＲによって周回可能に案内される非伸張性の搬送ベルトＪを有し、その一面に前記ゴムストリップ３を粘着保持させて搬送する。具体的には、搬送装置９は、前記ローラヘッドゴム押出機１１からのゴムストリップ３の先端を前記搬送ベルトＪに移載させる移載部１４と、前記搬送ベルトＪを折り返すことによりゴムストリップ３を一時的にストレージ（貯留）させる貯留部１５とを具える。
【００１７】
なお前記移載部１４は、例えばシリンダ１８の伸縮によりローラヘッドゴム押出機１１の下カレンダロール１１ａと接離自在に位置変えしうる移載ローラＲａを具え、この移載ローラＲａによる当接により、前記下カレンダロール１１ａに粘着するゴムストリップ３の先端部を搬送ベルトＪに移行する。
【００１８】
又前記貯留部１５は、搬送ベルトＪがゴム押出機側から成形装置側に向かって走行する往路用アキュムレータ部１５Ａと、搬送ベルトＪが成形装置側から帰還する帰路用アキュムレータ部１５Ｂとから形成される。このうち、往路用アキュムレータ部１５Ａは、上方位置で横一列に配列する往路用の上のローラＲ１Ｕと、その下方位置で横一列に配列する往路用の下のローラＲ１Ｌとを具え、前記搬送ベルトＪは、この上下のローラＲ１Ｕ、Ｒ１Ｌ間を交互に折り返しながらジグザグ状に巻装される。又前記帰路用アキュムレータ部１５Ｂも同様に、帰路用の上下のローラＲ２Ｕ、Ｒ２Ｌを具え、前記搬送ベルトＪは、この上下のローラＲ２Ｕ、Ｒ２Ｌ間を交互に折り返しながらジグザグ状に巻装される。このとき、前記往路用及び帰路用の上のローラＲ１Ｕ、Ｒ２Ｕは、夫々フレーム１９の固定枠１９Ａ、１９Ｂに枢支され、かつ前記往路用及び帰路用の下のローラＲ１Ｌ、Ｒ２Ｌは、昇降自在な昇降枠１９Ｃ、１９Ｄに枢支される。
【００１９】
ここで、前記搬送装置９は、搬送ベルトＪをゴム押出機１１と同期して連続的に駆動する第１の電動機Ｍ１と、前記フォーマ６と同期して間欠的に駆動する第２の電動機Ｍ２とを具える。そして、フォーマ６の停止中においては、帰路用アキュムレータ部１５Ｂで貯留する搬送ベルトＪが、第１の電動機Ｍ１による駆動ローラの回転によって取出され、ゴムストリップ３が貼着された後、往路用アキュムレータ部１５Ａに自動的に蓄えられる。他方、フォーマ６の運転中においては、往路用アキュムレータ部１５Ａに蓄えられたゴムストリップ付きの搬送ベルトＪが、第２の電動機Ｍ２による駆動ローラの回転によって取出され、ゴムストリップ３を送出しローラ２０からフォーマ６に供給する。
【００２０】
次に、前記巻付け装置１０は、図２に示すように、ゴムストリップ３をフォーマ６に送り出す前記送出しローラ２０を、該フォーマ６の軸心方向ｉに横移動させる横移動手段２１を具える。
【００２１】
前記横移動手段２１は、前記軸心方向ｉと平行に敷設される横ガイドレール２１Ａと、この横ガイドレール２１Ａに案内されて横行しうる横移動台２１Ｂとを具える。なお横移動台２１Ｂは、例えばボールネジ機構、ギヤー連結機構、ベルト連結機構などの周知構造の駆動伝達手段を介してモータ（図示しない）に連結され、その回転制御によって、要求に応じた自在な速度で横移動しうる。
【００２２】
又前記横移動台２１Ｂには、前記送出しローラ２０を含む複数のローラＲを配したストリップ案内部２２を形成している。該ストリップ案内部２２は、本例では、前記横移動台２１Ｂに取り付く長尺板状の支持アーム２３に、前記搬送ベルトＪを巻装する前記ローラＲを枢着している。このローラＲには、支持アーム２３の前端に配される前記送出しローラ２０と、前記第２の電動機Ｍ２に連係して搬送ベルトＪをフォーマ６の回転と同期して駆動させる大径の駆動ローラ２４とを少なくとも含んで形成される。
【００２３】
又前記巻付け装置１０には、前記ゴムストリップ３に、空気抜き用の複数の貫通孔３０を、該ゴムストリップ３の長さ方向ｆに隔設するホーリング針３１を有するホーリング手段３２が設けられる。
【００２４】
このホーリング手段３２は、本例では図３に示すように、前記ゴムストリップ付きの搬送ベルトＪからゴムストリップ３をいったん取り出す引出しローラ３３ａと、差し戻す引入れローラ３３ｂとの間に、ホーリング具３４を具える。
【００２５】
前記ホーリング具３４は、搬送ベルトＪと略同速度で回転駆動される円筒状のホーリングローラ３５と、このホーリングローラ３５の外周面から半径方向内外に出没自在に移動しうるホーリング針３１とを具える。なおホーリングローラ３５の内壁には、例えばガイドピン３７によって半径方向内外に平行移動自在に支持される１枚以上、本例では２枚の取り付け板３８が設けられるとともに、各取り付け板３８には、ホーリング針３１が、その先端を半径方向外方に向けて取り付けられる。
【００２６】
なお前記取り付け板３８は、例えば前記ガイドピン３７に外挿するコールバネなどのバネ部材３９によって半径方向内方に付勢され、これにより、前記ホーリング針３１は、常時は、ホーリングローラ３５の外周面から半径方向内方に控えて待機する。又ホーリング具３４は、ホーリングローラ３５の内腔内に配される非回転の固定カム軸４０を具え、そのカム部４０Ａが前記取り付け板３８と当接する位相位置Ｙで、前記ホーリング針３１を押し上げ、ホーリングローラ３５の外周面から突出できる。
【００２７】
従って、ホーリング手段３２は、搬送ベルトＪから取り出されたゴムストリップ３が、ホーリングローラ３５の外周を通って搬送ベルトＪに戻される走行途中において、該ゴムストリップ３に、複数の貫通孔３０を長さ方向ｆに隔設できる。
【００２８】
特に本例では、ホーリング針３１が、ホーリングローラ３５の外周面から半径方向内外に出没自在に保持されているため、走行するゴムストリップ３に対して、ホーリング針３１を略直角に突き刺せることができ、穿孔によりゴムストリップ３に与えるダメージを最小限に抑えうるというメリットがある。
【００２９】
ここで、図４（Ａ）に示すように、ホーリング針３１は、ゴムストリップ３に突き刺さる突き刺さり針部３１Ａにおける最大太さＤを０．３〜３．０ｍｍの範囲、かつ隣り合う貫通孔３０、３０間の前記長さ方向ｆの穴中心間距離Ｐを５〜３０ｍｍの範囲とすることが必要である。前記最大太さＤが０．３ｍｍより小、及び穴中心間距離Ｐが３０ｍｍより大の場合は、貫通孔３０による空気抜き効果が充分に発揮されず、ユニフォミティーを向上することができなくなる。さらに最大太さＤが０．３ｍｍより小では、ホーリング針３１自体が細すぎて折れやすく、耐久強度の確保が難しいという問題も生じる。逆に、前記最大太さＤが３．０ｍｍより大、及び穴中心間距離Ｐが５ｍｍより小の場合には、ゴムストリップ３の強度が著しく低下し、テンションが作用したときに亀裂が生じて巻回途中においてゴムストリップ切れが発生し易くなる。
【００３０】
このような観点から、前記最大太さＤとしては、その下限値を０．５ｍｍ以上、さらには０．７ｍｍ以上とするのが好ましく、又上限値を２．０ｍｍ以下、さらには１．５ｍｍ以下とするのが好ましい。又穴中心間距離Ｐとしては、その下限値を７ｍｍ以上、さらには１０ｍｍ以上とするのが好ましく、又上限値を２０ｍｍ以下、さらには１５ｍｍ以下とするのが好ましい。
【００３１】
なお貫通孔３０は、ゴムストリップ３の巾中心線上に形成するのが好ましいが、巾中心線からずれても、又巾中心線の両側に千鳥状に形成しても良い。
【００３２】
又前記ホーリング針３１を、本例の如く、前記取付面Ｓに臨むゴムストリップ３の裏面３ａ側から表面３ｂ側に向かって突き刺すことが、空気抜き効果を高める上で好ましい。これはホーリング針３１が貫通する際、貫通孔３０の周囲にバリ状の隆起Ｇ（図４（Ａ））が貫通方向に突出する如く変形し、この変形が跡に残る。従って、もし隆起Ｇが裏面３ａ側に生じた場合には、巻き付け時、貫通孔３０が塞がれる向きとなり、空気抜き効果が低下する。
【００３３】
又前記ホーリングは、前記貯留部１５の下流側で行うことが好ましい。これは、ローラヘッドゴム押出機１１からの押出し直後は、ゴムストリップ３が高温で軟らかいためであり、もし貯留部１５よりも上流側でホーリングすると、貫通時の変形が復帰して貫通孔３０が塞がる傾向となるからである。従って、ホーリングは、フォーマ６により近く貫通孔３０の変形がより少なくなる巻付け装置１０にて行うのが好ましい。
【００３４】
なお図５（Ａ）、（Ｂ）に巻付け装置１０の他の例を示す。図５（Ａ）では、搬送ベルトＪを、前記引出しローラ３３ａより上流側の第１の搬送ベルトＪ１と、前記引入れローラ３３ｂより下流側の第２の搬送ベルトＪ２とに区分している。そして搬送ベルトＪ１、Ｊ２間の乗り換え時に、ゴムストリップ３にホーリングしている。又図５（Ｂ）では、第２の搬送ベルトＪ２を排除し、ホーリングローラ３５によりホーリングされたゴムストリップ３を、例えばローラコンベアにて送出しローラ２０まで搬送してる。
【００３５】
又図６は、前記貯留部１５と巻付け装置１０との間に、例えばホーリングローラ３５を用いたホーリング手段３２を配している。
【００３６】
又ホーリング手段３２としては、図７に示すように、停止するゴムストリップ３にホーリングする如く構成しても良い。具体的には、貯留部１５を、ローラヘッドゴム押出機１１側の第１の貯留部１５ａと、巻付け装置１０側の第２の貯留部１５ｂとに区分する。これにより、第１の貯留部１５ａと第２の貯留部１５ｂとの間で、ゴムストリップ３を間欠送りすることができる。そして、間欠送りに同期して、貯留部１５ａ、１５ｂ間に配するホーリング具３４を上下移動することにより、ゴムストリップ３にホーリング針３１を略直角に突き刺している。
【００３７】
前記ホーリング具３４は、シリンダなどの昇降具４１のロッド端に、取付け板４２を介して複数のホーリング針３１を前記穴中心間距離Ｐに合わせて長さ方向ｆに植設している。本例では、ゴムストリップ３の裏面３ａ側から表面３ｂ側に向かって、ホーリング針３１を突き刺さすため、ホーリング針３１の先端を上向けにして取り付けるとともに、その上昇によりゴムストリップ３を貫通する如く構成している。なお本例では、搬送ベルトＪを用いず、ローラヘッドゴム押出機１１からのゴムストリップ３を、ローラ搬送によってフォーマ６まで供給している。
【００３８】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３９】
本発明の方法を用いて、トレッドゴム用のストリップ巻付体を形成し、ゴムストリップの巻回時における切断の発生状況を比較した。又形成したストリップ巻付体を用いて、タイヤサイズ２１５／４５ＺＲ１７の乗用車用タイヤを試作し、そのユニフォミティーを評価した。なお貫通孔は、巻付け装置内において、ゴムストリップの巾中心線に沿って形成している。
【００４０】
（１）  ゴムストリップの巻回時における切断の発生状況：
ストリップ巻付体を形成する際のゴムストリップの切断の頻度（切断回数／巻付体の形成数）を、比較例１を１００とした指数で示す。数値が大なほど、切断の発生率が高い。  （２）ユニフォミティー；
フォースバリエイション（ＦＶ）試験機を用い、ＪＡＳＯ  Ｃ６０７の規格に基づいてＲＦＶ（Ｏ．Ａ．）を測定し、各３０本の試作タイヤの平均値を記載している。
【００４１】
【表１】
2006218758.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のタイヤ用ゴム部材の製造方法を実施するためのゴム部材製造装置の一例を概念的に示す側面図である。
【図２】巻付け装置を拡大して示す側面図である。
【図３】ホーリング手段を拡大して示す断面図である。
【図４】（Ａ）は、ホーリング針の突き刺さり針部における最大太さを示す断面図、（Ｂ）は、貫通孔間の穴中心間距離を示すゴムストリップの平面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は巻付け装置の他の例を示す側面図である。
【図６】ホーリング手段の配置の他の例を示す側面図である。
【図７】ホーリング手段の他の例を示す、ゴム部材製造装置の側面図である。
【図８】本発明により形成されるタイヤ用ゴム部材の一例を示す断面図である。
【図９】従来技術及びその問題点を説明するタイヤ用ゴム部材の断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
２      ゴムストリップ供給装置
３      ゴムストリップ
４      被巻付け体
１０    巻付け装置
１５    貯留部
３０    貫通孔
３６    ホーリング針
３１Ａ  突き刺さり針部
【図１】
2006218758.tif 000004
【図２】
2006218758.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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